当比率是某个随机分数时设计时钟分频器

Posted 2023-04-13

【中文标题】当比率是某个随机分数时设计时钟分频器

【英文标题】：Designing a Clock Divider when the ratio is some random fraction

【发布时间】：2021-10-04 20:14:31

【问题描述】：

我正在尝试设计一个将 100 MHz 频率转换为 3.5 Hz 的时钟分频器。如果这是 2.5 Hz，我会很容易做到这一点，因为该比率将是一个整数。但因为在这种情况下，这个比例是一个奇怪的分数，我坚持要继续这个。任何帮助/线索将不胜感激。请注意，我不想使用 PLL 等。

【参考方案1】：

100E6/3.5 等于 28571428.57，所以如果你将它四舍五入到下一个整数，你的 3.5Hz 时钟将关闭 0.0000015%，即 3.5000000525Hz。我很确定这是可以忽略的，因为您的振荡器的准确性不会比这更准确。此外，它始终是准确性的问题。如果没有 PLL，您将无法进行任何分数时钟分频，但只要您的较快时钟是较慢时钟的倍数，您就可以了。

【参考方案2】：

我们有：

28.571.428 * 3.5 + 2 = 100.000.000

因此，您可以在慢速时钟 (scc) 的每个时钟周期计算快时钟 (fcc) 的 28.571.428 时钟周期，并丢弃几乎可以忽略的 2 个剩余 fcc。或者不时添加2个leap fcc。如果算上：

scc #1 = 28.571.429 fcc (1 extra leap fcc)
scc #2 = 28.571.428 fcc
scc #3 = 28.571.429 fcc (1 extra leap fcc)
scc #4 = 28.571.428 fcc
scc #5 = 28.571.429 fcc (1 extra leap fcc)
scc #6 = 28.571.428 fcc
scc #7 = 28.571.429 fcc (1 extra leap fcc)

然后重新启动，你在2 * 3.5 = 7 scc 中添加了 4 个额外的leap fcc，即每 3.5 个 scc 增加 2 个 fcc。离完美不远。